1 Soluo Tampo

Soluo Tampo ]

01 Introduo

Tampo a soluo que fixa o pH em um determinado valor, impedindo grandes variaes do pH mesmo diante da adio de pequenas quantidades um cido (forte ou fraco), uma base (forte ou fraca), um sal ou xido. Vamos destacar dois tipos de soluo tampo...

Tampo cido Fixa o pH em um valor abaixo de 7. formado por um cido fraco e um sal correspondente ao

cido.

Tampo Bsico Fixa o pH em um valor acima de 7. formado por uma base fraca e um sal correspondente

base.

pKB = log KB

Exemplos para anlise:

cido fraco

gua

pH = pKA + log nSal

ncido

Base fraca

gua

Sal Correspondente ao cido*

Sal Correspondente base*

pOH = pKB + log nSal

nBase

Nos textos de fsico-qumica envolvendo equilbrios inicos, o termo p sempre significa log de ...

HC(aq)

NaC(aq)

NH4OH(aq)

NH4C(aq)

HCN(aq)

NaCN(aq)

NaOH(aq)

NaC(aq)

HCN(aq)

NaC(aq)

*Sal que apresenta o mesmo nion do cido. Na verdade, no tampo cido, o objetivo do sal fornecer nions.

*Sal que apresenta o mesmo ction da base. No tampo bsico, o objetivo do sal fornecer ctions.

No tampo porque o HC cido forte.

No tampo porque mesmo o HCN sendo um cido fraco, mas o NaC no sal correspondente ao cido HCN.

tampo porque alm do HCN ser um cido fraco, o NaCN sal correspondente ao cido HCN.

tampo porque alm do NH4OH ser uma base fraca, o NH4C sal correspondente base NH4OH.

No tampo porque o NaOH base forte.

Equao de HendersonHasselbach

Departamento de Qumica

Fundamental

pKA = log KA

2 Soluo Tampo

01 (FESP UPE/91) O pH de um tampo, preparado misturando-se 0,1 mol de cido ltico e 0,1 mol de lactato de sdio,

em um litro de soluo : (Dados: Ka = 1,38 x 104 log 1,38 = 0,14)

a) 3,86 b) 3,76 c) 5,86 d) 6,86 e) 4,86

02 (UFPE 2

a fase/91) O comportamento de trs solues (A, B, C) em relao ao pH est representado nos grficos

abaixo. Assinale os itens verdadeiros na coluna I e os falsos na coluna II.

I II 0 0 O grfico A representa o comportamento de uma soluo tampo aps adio de um cido ou uma base. 1 1 O grfico A representa o comportamento da gua pura aps a adio de um cido ou uma base. 2 2 O grfico B representa o comportamento de uma soluo bsica aps a adio de um cido. 3 3 O grfico C representa o comportamento de uma soluo bsica aps a adio de um cido. 4 4 O grfico C representa o comportamento de uma soluo cida aps adio de uma base.

pH 14 7 0

mL de acido ou base adicionado

pH 14 7 0

mL de acido ou base adicionado

pH 14 7 0

mL de acido ou base adicionado

Soluo A Soluo B Soluo C

HLa(aq)

NaLa(aq)

0,1 mol

0,1 mol

pH = ?

1 passo: determinar o pKa pKa = log Ka

pKa = log 1,38 . 104 pKa = ( log 1,38 + log10

4 ) pKa = ( 0,14 4 )

pKa = 3,86

2 passo: determinar o pH pela frmula prpria para tampo cido

pH = pKa + log

pH = 3,86 + log

pH = 3,86 + log 1 pH = 3,86 + 0

pH = 3,86

HLa(aq)

NaLa(aq)

HLa H+ + La

0,1 mol 0 mol 0 mol

x mol + x mol + x mol

0,1 x mol + x mol + x mol

NaLa Na+ + La

0,1 mol 0 mol 0 mol

0,1 mol + 0,1 mol + 0,1 mol

0 mol 0,1 mol 0,1 mol

2 forma de resoluo...

Na+(aq)

HLa(aq)

H+(aq)

La(aq)

0,1 x mol

0,1 + x mol

0,1 mol

x mol Ka

[ H+ ] = 1,38 . 104

pH = log [ H+ ]

pH = log 1,38 . 104

pH = ( log 1,38 + log104

) pH = 3,86

Empregando Ka ...

Testes de Vestibulares

3 Soluo Tampo

03 (UPE/90) Deseja-se preparar uma soluo tampo envolvendo o cido actico e o acetato de sdio. Para que o pH da soluo tampo seja 4,74, necessrio que: (Dados: log 1,8 = 0,26 Ka = 1,8. 105)

a) A concentrao do acetato seja o dobro da concentrao do cido actico. b) A concentrao do cido actico seja o dobro da concentrao do acetato de sdio. c) A soma dos volumes das solues do cido actico e do acetato de sdio, seja rigorosamente igual a 1.000 mL, a

25oC. d) As solues de cido actico e acetato de sdio sejam extremamente diludas. e) As concentraes das solues de cido actico e acetato de sdio sejam iguais.

04 (FESP UPE/94) Tem-se um litro de um tampo cido de pH = 5. Sabe-se que a constante de dissociao cida 1,0 x 10

4. correto afirmar que:

a) O tampo foi preparado com quantidades equimolares do cido e sal. b) A quantidade de mols de sal no tampo 100 vezes maior que a de cido. c) A quantidade de mols de sal no tampo 10 vezes maior que a de cido. d) O nmero de mols de cido 100 vezes menor que de sal. e) A quantidade de mols do cido de 10 vezes maior que a de sal.

05 (UPE Qu.II/2005) Preparou-se 1,0L de um tampo, misturando-se 0,10 mol de um sal BA com 0,001 mol de um

cido fraco HA. O pH do tampo igual a 5,85. Qual o Ka do cido utilizado na preparao do tampo? Dado: 10 0,15 = 1,41

a) 1,51 x 104. b) 1,41 x 104. c) 1,85 x 104. d) 1,85 x 105. e) 1,51 x 105. 06 (UPE Qu. I/2007) As afirmativas abaixo se referem hidrlise dos sais e ao clculo de pH das solues aquosas.

Analise-as.

I II 0 0 O acetato de sdio quando dissolvido em gua destilada, produz uma soluo alcalina, pois o on sdio, ao

reagir com gua, origina o hidrxido de sdio e o gs hidrognio. 1 1 Uma soluo aquosa de cido clordrico diludo de pH = 1 10.000 vezes mais cida que uma soluo aquosa

do mesmo cido de pOH = 9. 2 2 A frmula matemtica pH = pKa + 1 pode ser aplicada para o clculo do pH de uma soluo tampo, na qual a

concentrao em mols/L do sal 10 vezes maior que a concentrao em mols/L do cido. 3 3 A constante de hidrlise de um sal BA, derivado de um cido fraco e uma base fraca, com constantes Ka = 5 x

104

e Kb = 2 x 105

, respectivamente, igual a 106

. 4 4 No sangue, h uma diminuio considervel de pH em conseqncia da perda excessiva de CO2 atravs da

respirao rpida e profunda. 07 (UPE Qu. II/2007) So feitas as seguintes afirmaes relativas ao pH das solues e cintica dos sistemas

reacionais. Sobre elas, analise-as e conclua.

I II 0 0 Em um tampo cido, a diferena entre o pH da soluo e o pKa do cido igual a 1, em conseqncia, a

concentrao do sal 10 vezes menor que a do cido constituinte do tampo. 1 1 O pH da soluo resultante da hidrlise cida de um sal cuja concentrao em mols/L igual ao Kb da base

fraca que o originou igual a 7. 2 2 Aumentando-se a temperatura de um sistema reacional, aumenta-se simultaneamente a energia cintica

mdia das molculas e a energia de ativao da reao. 3 3 A molecularidade de uma etapa de uma reao qumica sempre um nmero inteiro, positivo diferente da

ordem de uma reao que pode ser um nmero fracionrio. 4 4 O cloreto de sdio e o cido clordrico no formam um tampo cido, porque o cloreto de sdio, ao se

hidrolisar, origina um cido forte que altera significativamente o pH do meio.

4 Soluo Tampo

08 (FESP UPE/96) Preparou-se um tampo misturando-se X mL de uma soluo de cido actico 0,40M com Y mL de uma soluo de acetato de sdio 0,8M. Os volumes em mL das solues que devem ser misturadas para se obter 500,0 mL de um tampo de pOH = 8,96, so respectivamente:

(Dados: Ka = 1,8 x 10-5 log 2 = 0,3 log 1,8 = 0,26)

a) 200,00 e 200,00 b) 400,00 e 100,00 c) 250,00 e 250,00 d) 300,00 e 200,00 e) 100,00 e 400,00

09 (FESP UPE/87) Tm-se 25 ml de uma soluo de cido actico 0,10M. Adicionam-se a essa soluo 15 mL de uma soluo de hidrxido de sdio 0,1N. O pH da soluo aps a adio da base ser:

(Dados: Ka = 1,8 x 10-5

log 1,8 = 0,26 log 15 = 1,18)

a) 4,92 b) 4,56 c) 4,74 d) 5,11 e) 0,46 10 (FESP UPE/97) Dispe-se de 1,0 L de soluo de acetato de sdio contendo 1,0 mol/L. A massa de cido clordrico

que se deve adicionar soluo de acetato de sdio para que seu pH seja igual a 5,34 :

(Dados: H = 1 u; C = 35,5 u; log 1,8 = 0,26; 100,6 = 4; Ka = 1,8 . 105)

a) 36,5g; b) 73,0g; c) 7,30g; d) 0,20g; e) 3,65g; 11 (UPE/1999) Um recipiente contm 800 mL de acetato de potssio 1,0 mol/L. Adicionou-se ao recipiente uma

determinada quantidade de cido clordrico gasoso, de tal modo que o pH final da soluo ficou igual a 5,21. Com relao a esse sistema, correto afirmar que: (considere que no houve variao de volume)

Dados: log 3 = 0,47; Ka = 1,8 . 105; C = 35,5 u; C = 12 u; K = 39 u; log 1,8 = 0,26

a) A quantidade de cido clordrico adicionada em gramas igual a 0,73g; b) A quantidade obtida de cido actico, aps a adio do cido clordrico, igual a 1,2g; c) A quantidade de acetato de potssio que resta, aps o trmino da reao com o cido clordrico, igual a 0,6 mol; d) A quantidade em gramas de acetato de potssio que resta no sistema, aps o trmino da reao com o cido

clordrico, igual a 0,588g; e) O cido clordrico no reage com o acetato de potssio, pois as substncias formadas so bastante solveis em

gua. 12 (UPE Qu. II/2009) Um dos sistemas tamponantes do sangue pode ser representado pela equao abaixo:

CO2(g) + H2O() H+1

(aq) + HCO31

(aq) , pKa = 6,4

conhecido que os fluidos constituintes dos processos metablicos do corpo humano so tamponados. O sangue tamponado com um pH em torno de 7,4. Em relao ao sistema tampo acima, CORRETO afirmar que

a) quando a respirao se torna lenta, ocorre o acmulo de dixido de carbono no sangue, e, conseqentemente, o pH aumenta para valores superiores a 7,4.

b) quando a respirao se torna acelerada pela prtica de exerccios fsicos, exala-se muito dixido de carbono, e, em conseqncia, h aumento de pH sanguneo.

c) quando o valor de pH do sangue for igual a 6,4, a concentrao em mol/L de HCO31

(aq) 10 vezes maior que a do bixido de carbono dissolvido.

d) quando a concentrao do HCO31

(aq) for 100 vezes maior que a do dixido de carbono dissolvido, o pH do sangue diminuir para 6,4.

e) em caso de pneumonia em que o paciente respira com muita dificuldade, espera-se como conseqncia uma subida abrupta do pH sangneo.

13 (UPE Qu. II/2010) Em um recipiente, foram colocados 600,0 mL de uma soluo de acetato de sdio 1,0 mol/L. O volume aproximado, em mL, de uma soluo aquosa de cido clordrico diludo de densidade 1,2g/mL, que deve ser adicionado soluo de acetato de sdio, para que o pH final da soluo seja igual a 5,04,

Dados: ma ( O ) = 16u, ma( C ) = 35,5u, ma( H ) = 1u, ma( Na ) = 23u, log2= 0,30, pKa= 4,74

a) 8,5 b) 6,1 c) 10,4 d) 4,8 e) 5,6

5 Soluo Tampo

14 (UPE Vestibular a distncia/2005) Com relao ao equilbrio qumico de cidos e bases e considerando uma temperatura de 25oC, analise as afirmaes abaixo.

I II 0 0 Sendo o suco de tomate cido, o valor de seu pH maior que 7. 1 1 Quanto mais forte o cido, mais fraca ser sua base conjugada. 2 2 Soluo tampo uma soluo cujo pH resiste adio de pequenas quantidades de um cido ou de uma base,

mesmo que fortes.

3 3 Para o equilbrio HNO2(aq) + H2O() H3O+

(aq) + NO2

(aq), sua constante de equilbrio

4 4 Em pOH igual a 11, a concentrao de OH maior que a concentrao de H3O+.

15 (COVEST 2a Fase/1996) A tabela abaixo apresenta a colorao de diversos indicadores em solues aquosas:

Indicador Forma cida Forma Bsica pH e cor de transio

Alaranj. De Metila vermelho amarelo 3-5,laranja Verm. De Metila vermelho amarelo 4-6,laranja Azul de Brom. amarelo azul 6-8,verde Fenolftalena incolor vermelho 8-10,rseo

Solues 0,1 M de KCN e 0,1 M de HCN em gua na presena desses indicadores apresentam as seguintes coloraes: Alaranj. de Metila Verm. De Metila Azul de Brom. Fenolftalena

KCN, 1M amarelo amarelo azul vermelho HCN, 1M amarelo laranja amarelo incolor

I II 0 0 Tanto a soluo de HCN quanto a de KCN so cidas. 1 1 Pode-se afirmar que CN uma base mais forte que a gua. 2 2 O pKa do HCN est na faixa de 5 a 8. 3 3 Dos indicadores listados a fenolftalena o mais adequado para evidenciar a neutralizao de HCN 0,1M por

uma soluo 0,1 M de NaOH. 4 4 Uma mistura equimolar das solues de HCN com KCN constitui uma soluo tampo com pH cido.

16 (FESP/PE) Considere as substncias abaixo:

I. CH3CH2OH II. CH3COONa III. NH4OH IV. H2CO3 V. CH3COOH

As duas substncias que voc usaria para convenientemente preparar uma soluo tampo seriam:

a) I e II. b) II e III. c) II e V. d) I e V. e) IV e V. 17 (UFPE 2a fase/2000) O pH do sangue humano mantido entre 7,35 e 7,45 por diversos sistemas tampo associados,

sendo o principal deles o sistema cido carbnico (H2CO3) hidrogeno carbonato (HCO3):

CO2(g) + H2O() H2CO3(aq) HCO3

(aq) + H+

(aq)

Sabendo-se que exalamos CO2 atravs da respirao e que HCO3 excretado na urina, de que maneira os equilbrios

acima se deslocariam para prevenir que o uso intenso de diurticos e a condio conhecida como hiperventilao (respirao anormalmente rpida e profunda) afetem o pH do sangue ?

I II 0 0 Se deslocariam para esquerda em ambos os casos. 1 1 Se deslocariam para direita em ambos os casos 2 2 No se deslocaria porque se trata de um sistema tampo, capaz de manter o pH constante. 3 3 Se deslocariam para esquerda no caso de hiperventilao. 4 4 Se deslocaria para direita no caso do uso intenso de diurticos.

6 Soluo Tampo

Resolues de Testes Comentrios Adicionais

7 Soluo Tampo

02 Mecanismo do Tampo cido

Para comentarmos o mecanismo de funcionamento de um tampo, vamos responder a seguinte pergunta:

Pergunta1: Por que uma soluo formada por cido actico e acetato de sdio, impede grandes variaes de pH mesmo diante da adio de HC ou NaOH? Justifique sua resposta atravs de equaes qumicas.

As equaes qumicas desse tampo so:

NaAc Na+ + Ac

Essa 1 reao do tampo garante um grande estoque de Ac. Na verdade o ction no importa no tampo cido. O sal apenas o fornecedor de nions.

Ao acrescentarmos HC, haver uma entrada de H+ no sistema. Esse H+ ser consumido pelo Ac da segunda equao:

H+ + Ac HAc

Sendo assim o H+ no ficar em excesso e, conseqentemente, no haver grande variao do pH. bom lembrar que a primeira reao ser deslocada para direita garantindo o fornecimento do nion Ac, assegurando o consumo do H+ que havia sido colocado na soluo. Perceba tambm que o consumo do nion Ac

provoca diminuio na concentrao do sal, quando a 1 reao

deslocada para direita.

Concluso:

Em um tampo cido, a adio de x mols de um cido qualquer provoca aumento de x mols da concentrao do cido do tampo e diminuio de x mols da concentrao do nion ou sal do tampo.

Ao acrescentarmos NaOH, haver uma entrada de OH no sistema. Esse OH

ser consumido pelo H

+ da segunda

reao, produzindo molculas de gua.

OH + H+ HOH

Sendo assim o OH no fica em excesso e conseqentemente no haver grandes variaes de pH. bom lembrar que a segunda reao do tampo garante a reposio do H+ que foi utilizado para eliminar o OH que havia sido colocado na soluo. Porm para a segunda reao do tampo fornecer H+, haver consumo do cido do tampo e aumento da concentrao do nion ou sal do tampo.

Concluso:

Em um tampo cido, a adio de x mols de uma base qualquer provoca diminuio de x mols da concentrao do cido do tampo e

aumento de x mols da concentrao do nion ou sal do tampo.

HAc H+ + Ac

Nessa 2 reao do tampo temos garantido um grande estoque de molculas de cido no ionizadas.

H2O H2O

Ac

Ac

Ac

Ac

HAc HAc

HAc HAc

H+ H+

Tampo cido

Perceba que um tampo cido constitudo na verdade por...

Ctions H+ molculas do cido fraco e nions do cido fraco

8 Soluo Tampo

Em resumo:

1 possibilidade: Comportamento de um tampo cido formado por um cido fraco HA(aq) em equilbrio com seu nion A(aq) ao sofrer adio de uma substncia cida que introduza no tampo n mols de H

+(aq) ...

Tampo cido formado por... Tampo cido aps adio de n mols de H+.

n1 mols de sal (do nion) Nova quantidade de mols do sal, ou seja, do nion = (n1 n) mols

n2 mols de cido Nova quantidade de mols do cido = (n2 + n) mols

Importante: Haver uma diferena mnima entre o pH(final) e o pH(inicial), pois a soluo tampo tem como principal caracterstica resistir a grandes variaes de pH.

2 possibilidade: Comportamento de um tampo cido formado por um cido fraco HA(aq) em equilbrio com seu nion A(aq) ao sofrer adio de uma substncia bsica que introduza no tampo n mols de OH

(aq) ...

Tampo cido formado por... Tampo cido aps adio de n mols de OH.

n1 mols de sal (do nion) Nova quantidade de mols do sal, ou seja, do nion = (n1 + n) mols

n2 mols de cido Nova quantidade de mols do cido = (n2 n) mols

Importante: Haver uma diferena mnima entre o pH(final) e o pH(inicial), pois a soluo tampo tem como principal caracterstica resistir a grandes variaes de pH mesmo diante da adio de cido ou base.

Ateno: Procure perceber que o pH do tampo no varia diante da adio de solvente (gua, por exemplo), ou seja, o

tampo ao ser diludo no apresenta variaes de seu pH. Isso se deve ao fato do pH do tampo no esta em funo da concentrao do cido fraco ou do seu sal; o pH do tampo depende da quantidade de mols de seus componentes. A concentrao pode variar com a diluio, mas a quantidade de mols no.

HA(aq)

A(aq)

HX (n mols)

O tampo sofre adio de n mols de ctions H+(aq).

Tampo inicial

pH(inicial) = pKa + log

pH(final) = pKa + log

Tampo final

n2 mols HA(aq)

n1 mols A(aq) (n2 + n) mols de cido

HA(aq)

(n1 n) mols de nion A(aq)

O tampo sofre adio de n mols de nions OH(aq).

Tampo inicial

pH(inicial) = pKa + log

pH(final) = pKa + log

Tampo final

n2 mols HA(aq)

n1 mols A(aq) (n2 n) mols de cido

HA(aq)

(n1 + n) mols de nion A(aq) HA(aq)

A(aq)

YOH (n mols)

9 Soluo Tampo

01 (UNICAP Qu. II/98) Determine o pH de uma soluo tampo formada por cido actico 0,15 M e acetato de sdio

0,15 M, depois que se adiciona 0,05 mol/L de NaOH. (Dados: Ka = 2 x 104 log 2 = 0,3)

Resoluo:

02 (FESP UPE/95) Adiciona-se 0,01 mol de NaOH(s) a um litro de um tampo HA/A, contendo 0,31 mol de HA e 0,59

mol de A.O pH da soluo resultante ser: (Ka = 104 log 2 = 0,30)

a) 3,70 b) 4,30 c) 4,28 d) 0,02 e) 2,00

03 (UFPE 2a fase/2008) Considere trs sistemas, inicialmente em equilbrio:

a) soluo aquosa de hidrazina, NH2NH2, b) gua pura, c) soluo aquosa de cido actico/acetato de sdio (CH3CO2H / NaCH3CO2).

Sobre esses sistemas, podemos afirmar o que segue.

I II 0 0 Na gua pura, ocorre o equilbrio

2 H2O() H3O+

(aq) + OH

(aq).

1 1 A soluo de hidrazina alcalina. 2 2 Na soluo de hidrazina, ocorre o equilbrio qumico:

NH2NH2(aq) + H2O() NH2NH (aq) + H3O

+(aq).

3 3 A adio de cido soluo de hidrazina desloca o equilbrio no sentido da formao de mais NH2NH2. 4 4 Na soluo aquosa de cido actico/acetato de sdio, estabelece-se o equilbrio:

CH3COOH(aq) + H2O() CH3COO

(aq) + H3O+

(aq)

04 (UFPE 2a fase/2008) Considerando ainda a gua pura e as solues aquosas de hidrazina e de cido actico/acetato

de sdio, analise as proposies a seguir.

I II 0 0 A adio de cido soluo de cido actico/acetato de sdio desloca o equilbrio no sentido da formao de

mais cido actico. 1 1 A adio da soluo de hidrazina soluo de cido actico/acetato de sdio desloca o equilbrio no sentido

da formao de mais ons acetato. 2 2 A adio da soluo de hidrazina gua pura causa diminuio do pH. 3 3 A soluo de CH3CO2H/NaCH3CO2 tem capacidade tamponante (soluo tampo). 4 4 O nion acetato a base conjugada ao cido actico.

Testes de Vestibulares

10 Soluo Tampo

05 (FESP UPE/98) Adiciona-se a 1,0L de um tampo, constitudo por cido actico e acetato de sdio, contendo 0,30 mol de cido e 0,30 mol de sal, uma quantidade de hidrxido de sdio slido, que provocou um aumento de 0,30 no pH do tampo.

Adiciona-se a mesma quantidade de hidrxido de sdio a 1,0L de gua destilada, a 25oC, o pH da soluo alcalina ser igual a:

(Ka = 1,8 x 105; log 2 = 0,30 e log 1,8 = 0,26)

a) 8,50 b) 12,5 c) 13,0 d) 10,8 e) 11,5 06 (UPE Qu. II/2008) Dispe-se de 1,0L de uma soluo tampo constituda por 0,80 mol de cido actico e 0,80 mol

de acetato de potssio. Adicionou-se x mol de HC(g) ao tampo e verificou-se que aps a reao, o pH da soluo tornou-se igual a 4,52. Admitindo-se que a mesma quantidade em mols de cido clordrico gasoso, que foi adicionada ao tampo, seja adicionada a 800,0 mL de uma soluo aquosa de acetato de sdio 0,50 mol/L.

ma(C) = 12u; ma(Na) = 23u; ma(O) = 16u; ma(C) = 35,5u; ma(H) = 1u; ka = 1,8 x 105

; log1,8 = 0,26; 100,22

= 0,6 Aps o trmino da reao, CORRETO afirmar que o(a)

a) nmero de mol do acetato de sdio presente na soluo igual a 0,30. b) massa de acetato de sdio consumida na reao com o cido clordrico foi igual a 16,40g. c) pH da soluo resultante da reao do acetato de sdio com cido clordrico igual a 3,74. d) massa de cido clordrico que foi utilizada na reao com o acetato de sdio foi igual a 0,73g. e) soluo de acetato de sdio no reage espontaneamente com a soluo de cido clordrico, pois no h formao

de gs. 07 (UPE Qu. I/2008) Sobre os sistemas reacionais, analise as afirmativas e conclua.

I II 0 0 O nmero de colises efetivas que ocorrem em um sistema reacional, aumenta com a elevao da

temperatura, pois h uma diminuio proporcional da energia de ativao envolvida na transformao. 1 1 Reaes altamente exotrmicas so aquelas que ocorrem de forma muito rpida, pois medida que aumenta

o H da reao, diminui a energia de ativao da reao. 2 2 O on nitrato tem menos avidez por prton que o on acetato, que, em meio aquoso, quimicamente, reage

como uma base de Brnsted-Lowry. 3 3 Na reao de hidrlise do sulfato de sdio, formam-se um cido e uma base fortes, que so industrialmente

utilizados como insumos de muitos processos qumicos, largamente empregados pelas indstrias. 4 4 A reao de oxi-reduo que ocorre em uma pilha, em condies padro, ser espontnea, apenas, se a ddp

da pilha for positiva.

Resolues de Testes Comentrios Adicionais

11 Soluo Tampo

03 Mecanismo do Tampo Bsico

Para comentarmos o mecanismo de funcionamento desse tampo, vamos responder a seguinte pergunta:

Pergunta1: Por que uma soluo formada por hidrxido de amnio e cloreto de amnio, impede grandes variaes de pH mesmo diante da adio de HC ou NaOH? Justifique sua resposta atravs de equaes qumicas.

As equaes qumicas desse tampo so:

NH4C NH4+ + C

Essa 1 reao do tampo garante um grande estoque de NH4

+. No tampo bsico o nion no importa.. O sal apenas o fornecedor de ctions.

Ao acrescentarmos NaOH, haver uma entrada de OH no sistema. Esse OH ser consumido pelo NH4+ da segunda

equao:

NH4+ + OH NH4OH

Sendo assim o OH no ficar em excesso e, conseqentemente, no haver grande variao do pH. bom lembrar que a primeira reao ser deslocada para direita garantindo o fornecimento do nion NH4

+, assegurando o consumo do OH

que havia sido colocado na soluo.

Perceba tambm que o consumo do ction NH4+ provoca diminuio na concentrao do sal, quando a 1 reao

deslocada para direita.

Concluso:

Em um tampo bsico, a adio de x mols de uma base qualquer provoca aumento de x mols da concentrao da base do tampo e diminuio de x mols da concentrao do ction ou sal do tampo.

Ao acrescentarmos HC, haver uma entrada de H+ no sistema. Esse H

+ ser consumido pelo OH

da segunda reao,

produzindo molculas de gua.

OH + H+ HOH

Sendo assim o H+ no fica em excesso e conseqentemente no haver grandes variaes de pH. bom lembrar que a segunda reao do tampo garante a reposio do OH que foi utilizado para eliminar H+ que havia sido colocado na soluo. Porm para a segunda reao do tampo fornecer OH , haver consumo da base do tampo e aumento da concentrao do ction ou sal do tampo.

Concluso:

Em um tampo bsico, a adio de x mols de um cido qualquer provoca diminuio de x mols da concentrao da base do tampo e

aumento de x mols da concentrao do ction ou sal do tampo.

NH4OH NH4+ + OH

Nessa 2 reao do tampo temos um grande estoque de base.

H2O H2O

OH

OH

OH

OH

NH4OH

NH4OH

NH4OH NH4OH

NH4+ NH4

+

Tampo bsico

Perceba que esse tampo bsico constitudo na verdade por...

OH molculas da base fraca e ctions da base fraca

NH4+

12 Soluo Tampo

Em resumo:

Comportamento de um tampo bsico....

Tampo bsico formado por Tampo bsico aps adio de soluo x mols de cido

n mols de base fraca Nova concentrao do base = n x

n mols de sal Nova concentrao do sal = n + x

Tampo bsico formado por Tampo bsico aps adio de soluo x mols de base

n mols de base fraca Nova concentrao da base = n + x

n mols de sal Nova concentrao do sal = n x 01 (UNICAP Qu. II/94) Preencha, na coluna I do carto-respostas, a quadrcula correspondente proposio correta e,

na coluna II, a quadrcula correspondente proposio errada. Suponha uma soluo formada por 0,2 mol/L de cido actico e 0,2 mol/L de acetato de sdio. (Dado: Ka = 105)

I II 0 0 A soluo constitui um sistema tamponado. 1 1 O pH da soluo formada pelo cido e o sal correspondente 5. 2 2 O pH da soluo, aps a adio de pequena quantidade de NaOH 0,1 M, pouco maior de 5. 3 3 Se fossem adicionados algumas gotas de um cido forte, o pH seria pouco menor que 5. 4 4 Ao adicionar o NaOH, as hidroxilas so retiradas da soluo pelas molculas no ionizadas do cido actico,

evitando grande variao de pH. 02 (UNICAP Qu. II/97) Uma soluo tampo formada por cido actico e acetato de sdio sintetizada atravs da

equao:

HAc H+ + Ac-

O grfico a seguir se refere ao comportamento desse tampo, em condies diversas.

I II

0 0 No setor a, o tampo est em equilbrio. 1 1 No ponto d, houve adio de algumas gotas de cido clordrico. 2 2 O pH da soluo em c, praticamente igual ao pH em e.

3 3 No setor c, a soluo est em equilbrio, aps a adio de algumas gotas de HC. 4 4 No ponto d, o pH do tampo ser mnimo.

a b c d

e

Tempo

Conc.

HAc

H+

Ac

Testes de Vestibulares

13 Soluo Tampo

04 Soluo Tampo e o Cotidiano

4.A Medicamentos

Muitos medicamentos apresentam seus principais agentes ativos constitudos de substncias cidas, como o caso dos analgsicos. Dessa forma, ao passo em que o analgsico alivia a dor, em contra-partida pode gerar uma forte acidez estomacal (azia). Para evitar esse problema diversos medicamentos so produzidos hoje de forma tamponada, ou seja, o prprio medicamento combate os seus efeitos colaterais.

4.B O sangue

As reaes bioqumicas em plantas ou animais so sensveis a variaes de pH, por dois motivos: -podem ser afetados equilbrios crticos; ou mais freqentemente porque as velocidades de reao so muito alteradas por uma mudana no pH do meio de reao.

Entretanto, estas variaes de pH normalmente no ocorrem em organismos sadios, porque seus fludos internos so bem tamponados. Grandes variaes na comida e na bebida e na maneira de viver, embora produzam mudanas internas considerveis no corpo, afetam muito pouco o pH do sangue. At a maioria das doenas provoca mudanas muito pequenas.

O sangue humano tamponado por uma srie de sistemas. O sistema H2CO3 HCO

3 no sangue especialmente interessante.

Homeostase (equilbrio do organismo) do on hidrognio

A maioria dos seres vivos emprega oxignio do ar atmosfrico para oxidar metablitos, gerando gua, gs carbnico e obter energia necessria para o funcionamento dos vrios processos vitais.

O gs carbnico, CO2, hidrata-se espontaneamente no sangue e forma cido carbnico, H2CO3 , o qual um doador potencial de prtons.

Os seres vivos contem sistemas fsico-qumicos e fisiolgicos capazes de remover, transportar e lanar considervel massa de ons hidrognio.

Nos vertebrados a remoo do CO2 formado nos tecidos pela respirao interna faz-se por simples difuso em conseqncia do gradiente que se estabelece entre as clulas e o sangue. O transporte d-se atravs do sangue que circula entre tecidos e pulmes. Os pulmes, por meio da respirao externa, encarregam-se da eliminao do gs carbnico.

Importncia do estudo do sistema HCO3\H2CO3

O conhecimento do sistema HCO3\H2CO3 de grande importncia:

O pH do sangue pode ser determinado com preciso, proporcionando conhecimentos das alteraes da concentrao hidrogeninica em funo das variaes do bicarbonato do sangue, e portanto indicando as alteraes do equilbrio cido-base.

Na neutralizao de cidos mais fortes que o cido carbnico, este sistema constitui a primeira linha de defesa para evitar grandes modificaes do estado de equilbrio cido- base.

Normalmente H2CO3 formado, mesmo em condies patolgicas. Nos processos fisiolgicos, durante a rpida passagem do sangue pelos capilares dos tecidos ou dos pulmes, o tampo HCO3\H2CO3 sofre alteraes dinmicas para a neutralizao e eliminao do H2CO3.

Os chamados centros respiratrios, que controlam os movimentos dos msculos torcicos, so regulados pela concentrao de CO2 no sangue, fazendo com que a velocidade de eliminao deste gs pelos pulmes, mantenha o tampo HCO

3\H2CO3 nas concentraes mais convenientes para garantir a homeostase.

o sistema, quantitativamente, mais abundante no plasma sangneo.

14 Soluo Tampo

Transporte de CO2 pelo sangue

O gs carbnico resultante da atividade metablica, difundido para o sangue, conduzido at os alvolos pulmonares por trs processos principais:

1. Por dissoluo fsica no plasma e nos glbulos vermelhos: CO2 + H2CO3 . 2. Combinado s protenas do sangue: RNH2 + CO2 R.NHCOO

+ H+ 3. Ionizado na forma de bicarbonato. Esta , quantitativamente, a forma mais importante de transporte de gs carbnico.

64% do gs carbnico adicionado ao sangue na sua passagem pelos tecidos se transformam em ons bicarbonato, de acordo com a reao:

H2CO3(aq) H+

(aq) + HCO

3

As perturbaes da funo respiratria ocasionam alteraes na presso de CO2. Certas alteraes so denominadas primrias e determinam o afastamento do estado normal (concentrao de H+, HCO3 ou de H2CO3) e podem ser:

1) Excesso primrio de CO2 Acidose Respiratria

Se a presso de CO2 em uma soluo de bicarbonato de sdio for aumentada, o pH diminui em conseqncia do aumento da concentrao de H2CO3 e dissociao do cido em H

+ e HCO3. No sangue, in vitro, a queda do pH no da mesma ordem. Os ons H+ provenientes do H2CO3 so

consumidos, em parte, na titulao dos nions Hb, formando secundariamente HCO3, de acordo com a reao:

Em conseqncia, na equao de Henderson-Hasselbach com o aumento

do valor do denominador, o numerador aumenta, produzindo a variao do pH. Excesso de CO2 no sangue ocorre quando voluntariamente se prende a respirao ou se respira ar confinado

por algum tempo, ou ainda no efisema pulmonar e nas operaes no trax. A condio, que se caracteriza pela reduo do pH e elevao do contedo total de CO2 no sangue, tambm chamada de acidose respiratria.

Em condies patolgicas, onde a durao do fenmeno suficientemente longa, observam-se modificaes de origem renal, que tendem a compensar o excesso de CO2. A secreo de H

+ no filtrado do glomrulo e a reabsoro de bicarbonato trazem o pH para valores prximos do normal. A condio, neste caso, aproxima-se de um excesso compensado de CO2.

2) Deficincia primria de CO2 Alcalose respiratria

a condio que ocorre quando voluntariamente se produz excessiva ventilao pulmonar pela acelerao do ritmo e aumento da extenso dos movimentos respiratrios. Em condies patolgicas, d-se quando os centros respiratrios so estimulados por drogas ou mesmo em certas perturbaes mentais.

Em tais situaes, a presso de CO2 no sangue diminui primariamente, e pela prpria natureza do equilbrio, ou ainda, em conseqncia de processos fisiolgicos de compensao, reduz-se tambm a concentrao de bicarbonato, mas em menor extenso que a reduo da presso de CO2. A condio conhecida tambm por Alcalose respiratria.

Deve-se salientar aqui o papel das protenas do sangue, principalmente a hemoglobina, na conservao da constncia da concentrao de ons H+. Ao reduzir a concentrao de H2CO3, pela excessiva ventilao, a hemoglobina funciona como reservatrio de prtons, doando-os ao bicarbonato e determinando assim a reduo da concentrao deste nion.

O equilbrio desloca-se no sentido inverso da condio anterior de acordo com a reao:

HCO3 + HHb H2CO3 + HB

4.C Outros casos cotidianos

Os tampes esto presentes ainda na agricultura atravs da adio de fosfatos que podem ser monopotssicos ou diamnicos que minimizam as flutuaes de pH que pode causar perda de nitrognio e, simultaneamente, fornece nutrientes de potssio. Geralmente esse tipo de tampo utilizado em grandes plantaes, mas pode ser utilizado tambm em um jardim.

pH = pKa + log _________ [HCO3]

[H2CO3]

15 Soluo Tampo

Na alimentao de bovinos, aditivos tamponantes de bicarbonato de sdio e xido de magnsio so preparaes comumente utilizadas para a adio na alimentao de bovinos, pois estes desempenham um papel fundamental na alimentao de gado leiteiro, ajudando a prevenir a acidez ruminal sobre raes de gros. Em nossa alimentao, o leite utilizado no nosso dia-dia para ingesto e preparo de alimentos contm uma grande quantidade de substncias que resistem a uma alterao do pH sobre a adio de cidos ou alcalinos. Nos aqurios comumente so utilizados os denominados estabilizadores de pH, uma vez que muitas espcies de peixes sobrevivem em condies bem especficas de pH, no suportando grandes variaes de acidez e basicidade do ambiente. As piscinas de clubes ou residncias tambm so protegidas por sistemas tampo primeiramente para preservao da sade de seus usurios e tambm para impedir a proliferao de espcies indesejadas que se formam em certas faixas de pH.

Testes de Vestibulares (UPE e COVEST) Pginas 2, 3, 4 e 5.

No Resposta No Resposta No Resposta No Resposta

01 A 06 FVVVF 11 C 16 C

02 VFVFV 07 FVFVF 12 B 17 FFFVV

03 E 08 C 13 B

04 C 09 A 14 FVVVF

05 B 10 C 15 FVFVV

Testes de Vestibulares (UPE e COVEST) Pginas 9 e 10

No

Resposta No

Resposta No

Resposta No

Resposta

01 04 04 VVFVV 07 FFVFV

02 B 05 C

03 VVFFV 06 B

Testes de Vestibulares (UPE e COVEST) Pgina 12

No Resposta No Resposta No Resposta No Resposta

01 VVVVV 02 VVVVF

Comunique-se com seu professor: quimicaeber@hotmail.com

Gabarito de: Soluo Tampo (26 questes)